Elektron Mikroskobu; genel olarak elektron ışını bir cismin görüntüsünü oluşturmak için kullanılabilir. Bir elektron ışınının yörüngesi elektrik ya da manyetik alan ile değiştirilebilir. Elektronlar elektrik ve manyetik alan ile bir noktada odaklanabilir. Hızlandırılmış elektronlar çok kısa dalga boyuna sahiptir, böylece çok kısa dalga boyları ile daha fazla büyütme oranları ve daha iyi ayırma gücü elde edilmesi sağlanır. Maddeyle etkileşen elektronların dalga boyu, bu görüntülemenin nanometre boyutlarında yapılmasına olanak sağlar. Standart elektron mikroskobunun ayırma gücü birkaç nanometre mertebesindedir. (1nm=10^-9m) Çapları 0.001 μm olan cisimleri ve mikroorganizmaları (virüsler) görme olanağı sağlar.
Tarihçesi
1928’de Berlin Teknik Üniversitesinde Hans Boersch, Max Knoll ve Ernst Ruska tarafından yapılan deneylerle iki bobinin 13 defa art arda büyütme kullanarak büyük görüntüler elde etmenin mümkün olduğu anlaşılmıştır.
1931 yılında Max Knoll ve Ernst Ruska elektron ışınlarının manyetik bobinler tarafından odaklanması ile ilk elektron mikroskobu yapıldı. Elektron mikroskobu yüksek vakum bölgesinde yer alır; hava molekülleri tarafından saptırılamaz.
İlk pratik elektron mikroskobunun 1933’te Ernst Ruska tarafından yapıldığı bilinmektedir. Elektron merceklerinde daha sonra yapılan gelişmelerle, manyetik bobin bir demir kap içine alınmış ve iç halkada küçük bir hava deliği bırakılmıştı. Esas olarak bu prensip günümüzde de kullanılmaktadır. Ernst Ruska ile elektron mikroskop, optik mikroskobun büyütme gücünü geride bırakmıştı.
Elektron Mikroskobu Kullanım Alanları
- Katı Hâl Fiziği
- Jeoloji
- Biyoloji
- Tıbbi
- Teknolojik uygulamalar
Elektron Mikroskobu Kullanım Amaçları
- Hücre içi organellerin yapıları ve organellerin hücre içindeki dağılımında kullanılır.
- Organellerin diğer organeller ile komşuluğu ve organellerin fonksiyonel ilişkilerini araştırır.
- Çekirdeğin yapısını ve dokuların organizasyon yapısını inceler.
- Membran bütünlüğü ve membrandaki değişikliklerin incelenmesinde kullanılır.
- Matriks lifleri ve hücre matriks ilişkilerini araştırılması ve incelenmesinde kullanılır
- Hücre kültürlerinin araştırılmasında ve incelenmesinde kullanılırlar.
- Otoradyografi uygulanmış preparatların araştırılmasında ve incelenmesinde sıklıkla kullanılmaktadır.
Elektron mikroskopları iki çeşittir
- Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM)
- Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM)
Transmisyon Elektron Mikroskobu: Bu mikroskopta elektron ışını çok ince bir örneğe yönlendirilir. Elektron mikroskobunda, projeksiyon mercekleri olarak adlandırılan mercekler gerçek görüntüyü flouresans ya da fotografik film üzerine düşürmelidir, çünkü gözümüz elektron görüntüsünü doğrudan göremez. TEM için kullanılan örnekler çok ince olmalıdır. 10-20nm (100 atom kalınlığı) kadar ince örnekler özel yöntemlerle hazırlanabilmektedir.
Taramalı Elektron Mikroskobu: Daha kalın örnekler elektron ışınlarının yüzeyden yansıması ile incelenebilir. Bu inceleme SEM ile yapılabilmektedir. Elektron ışını örnek yüzeyine odaklanır ve örnek yüzeyini taramaya başlar. Işının örnek yüzeyini taramaya başlamasıyla yüzeyden yansıyan elektronlar örneğe göre birkaç yüz volt pozitif voltajda tutulan anot ile toplanır. Toplayıcı anottaki akım yükseltilir ve katot ışın tüpündeki mikroskop ışını ile eşzamanlı olarak taranan elektron ışınlarını değiştirmek için kullanılır. Bu nedenle katot ışın tüpü örneğin oldukça büyütülmüş olan görüntüsünü alır. SEM’in ayırma gücü 10nm mertebesindedir.
Elektron Mikroskopları